آمار مطالب
کل مطالب : 8835
آمار کاربران
آمار بازدید
تبلیغات شما
| مکانیابی مطلوب خازن برای بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه سازی تلفات توان شبکه توزیع عملیاتی با مدل سازی بارهای متفاوت
هدف از این پایان نامه مکانیابی مطلوب خازن برای بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه سازی تلفات توان شبکه توزیع عملیاتی با مدل سازی بارهای متفاوت می باشد |
 |
| دسته بندی | مهندسی برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 666 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 117 |
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی الکترونیک قدرت
مکانیابی مطلوب خازن برای بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه سازی تلفات توان شبکه توزیع عملیاتی با مدل سازی بارهای متفاوت
چکیده:
شبکه های توزیع دارای بارهای متنوعی اند که این بارها مقادیر متفاوتی از توان راکتیو را مصرف می کنند. با در نظر گرفتن تاثیر نوع بار روی محل و اندازه ی بانک های خازنی در سیستم های توزیع، در این پایان نامه، یک روش بدیع جهت مدل-سازی بارهای مختلف شبکه به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان در حضور خازن شنت انجام می گیرد. برای این منظور، دو مدل ارائه می شود: الف) تجاری- خانگی- کشاورزی-عمومی- صنعتی و ب) امپدانس ثابت - جریان ثابت - توان ثابت.
در واقع برتری اصلی این پایان نامه نزدیک کردن مطالعه به دنیای واقعیست، چرا که تقریبا تمامی مطالعات انجام شده در زمینه جایابی بهینه ی خازن اساسا از تاثیر نوع بار بر محل و ظرفیت بهینه خازن نصب شده اغماض کرده-اند، حال آنکه این پایان نامه اثبات خواهد کرد که در نظرگیری مدل بار متفاوت روی محل/ ظرفیت خازن تاثیرگذار خواهد بود. قابلیت دیگر این پایان نامه، فرمول بندی تابع هدف به صورت یک مساله ی چند هدفه است. برای این منظور، انحراف ولتاژ به تابع تک هدفه افزوده شده است. مساله فوق با استفاده از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO) حل خواهد شد. جهت اثبات تاثیر مدل سازی پیشنهادی بار روی پاسخ های مساله جایابی بهینه ی خازن، سناریوهای زیر بکار می رود: مدل سازی بار و بدون آن با حضور خازن و بدون حضور آن.
کلید واژه:
مدل سازی بار
شبکه ی توزیع
جایابی بهینه ی خازن
الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات
مقدمه
تحلیل شبکه های توزیع یکی از دغدغه های اصلی بهره برداران شبکه است. یک مهندس سیستم بایستی اطلاعاتی درباره ی تعداد، اندازه، محل و نوع المان های شبکه، به منظور تحلیل شبکه ی توزیع، بداند. از آنجائی که اکثریت سیستم های توزیع عملا شعاعی اند، جهت مدل سازی و تحلیل شبکه بایستی به چالش های مختلفی غلبه کرد، که عبارتند از [1]:
•سیستم
شبکه ی توزیعی دارای تنوع وسیعی از اجزاست که دارای پیچیدگی و ابعاد بزرگی اند. به عنوان مثال، اغلب بارهای متصل شده، تنها از یکی از سه فاز تغذیه می-کنند.
•توزیع بار
توزیع بار در فیدرها و شاخه ها نوعا یکسان نبوده و از این رو سیستم توزیع نامتعادل است. سیستم های نامتعادل، نامناسب اند.
•داده
کل سیستم توزیع با حداقل نظارت و کنترل عمل می کند. بنابراین، داده های واقعی موجود سیستم
برای مدل سازی و تحلیل آنها بسیار محدود است.
طراحان نیازمند اطلاعات دقیق برای مدل سازی و طراحی جایگزین برای سیستم های پیچیده، به
منظور غلبه بر مشکلات مختلف همراه با طراحی، بهره برداری و کنترل سیستم های توزیع، هستند.
پاسخ برخی از انواع مشکلات مانند انتخاب هادی، تنظیم ولتاژ، جایابی خازن نیازمند مدل ها و
تکنیک های دقیق است.
مطالعات تحلیلی و طراحی برای شرکت ها به منظور اطمینان از تامین کیفیت توان انجام شده است.
برخی از دلایل پیچیدگی جنبه های طراحی سیستم توزیع در ادامه ارائه شده است.
•جنبه های تجاری سیستم های توزیع
بدلیل اتصال داخلی تجهیزات مختلف شبکه ی توزیع، یک جزء روی عملکرد فنی و اقتصادی سایر اجزاء در سیستم تاثیر می گذارد، که این موجب می شود ارزیابی راه حل فنی- اقتصادی یک فرآیند پیچیده ای باشد.
•اندازه
تعداد زیادی اجزاء یک سیستم توزیع را تشکیل می دهند. این بدان معناست که شناسائی و تحلیل جایگزین ها بسیار مشکل است. ارزیابی تمامی جایگزین های محتمل بسیار مشکل و گاهی نیز ناممکن است.
•عدم قطعیت
در برنامه ریزی بلند مدت، پیش بینی ارتقاء در آینده امری ضروری است. هر عدم قطعیتی روی طراحی شبکه ی توزیع تاثیر می گذارد. گاهی اوقات، بهترین پیش بینی های طراحی، بار و اقتصادی، عدم قطعیت در مورد بارگذاری آینده سیستم برای طراحی نامناسب شبکه توزیع را در بر نمی گیرد. بنابراین، طراحی سیستم توزیع به منظور ارضاء تقاضای آینده با اجتناب از عدم قطعیت در پیش-بینی بار و سایر موارد شبکه های توزیع ضروریست.
•سایر جنبه های ایمنی
در فرآیند طراحی، طراحان سیستم قدرت بایستی جنبه های دیگر از ایمنی شامل مراجع قانونی، گروه های اجتماعی، مداخله رهبران کسب و کار و سایر خدمات را در محاسبات در نظر بگیرند.
فهرست مطالب
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1 دیباچه.2
1-2 مطالعه ی تاثیرگذاری خازن روی شبکه.4
1-2-1 کاربرد بانک خازنی..9
1-2-2 مکان بانک خازنی بهینه10
1-2-3 مزایای خازن شنت12
1-2-4 گزینه های عملی برای کاهش تلفات13
1-3 معیار طراحی14
1-4 جبران سازی توان راکتیو15
1-5 اصلاح ضریب قدرت17
1-6 محدوده و هدف پایان نامه19
1-7 بیان مسأله اساسی تحقیق20
1-8 طرح کلی پایان نامه22
فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق
2-1 دیباچه24
2-2 روش های تحلیلی24
2-3 روش های برنامه ریزی ریاضی25
2-4 روش های ابتکاری27
2-5 روش های مبتنی بر هوش مصنوعی29
2-5-1 الگوریتم ژنتیک29
2-5-2 سیستم های خبره31
2-5-3 آب کاری شبیه سازی شده32
2-5-4 شبکه های عصبی مصنوعی34
2-5-5 تئوری مجموعه فازی35
فصل سوم: بهینه سازی اجتماع ذرات
3-1 دیباچه39
3-2 کاربرد بهینه سازی اجتماع ذرات در سیستم های قدرت40
3-2-1 جایابی و تعیین ظرفیت بهینه ی خازن41
3-2-2 پخش بار اقتصادی42
3-2-3 پخش بار بهینه42
3-2-4 کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه43
3-2-5 طراحی پایدارسازی سیستم قدرت44
3-3 مفهوم PSO44
3-4 عناصر اصلی الگوریتم PSO45
3-5 اجرای الگوریتم PSO44
3-6 مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتم های تکاملی52
فصل چهارم: بهینه سازی تابع هدف
4-1 دیباچه55
4-2 بیان مساله57
4-3 قیود59
4-4 مدل بار پیشنهادی61
4-4-1 مدل سازی بار از لحاظ نوع مصرف61
4-4-2 مدل سازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت63
4-5 حل مساله جایابی خازن با استفاده از الگوریتم PSO64
فصل پنجم: نتایج شبیه سازی
5-1 دیباچه67
5-2 جایابی دو خازن68
5-3 جایابی چهار خازن71
5-4 جایابی شش خازن74
5-5 جایابی هشت خازن77
5-6 جمع بندی...80
فصل ششم: بحث و نتیجه گیری
6-1 دیباچه82
6-2 نتیجه گیری82
6-3 پیشنهادها84
پیوست ها
الف: اطلاعات شبکه ی نمونه86
مراجع89
فهرست جدول ها
جدول (1-1): مقایسه ی نرخ های سود به هزینه ی روش های کاهش تلفات...........................................14
جدول (4-1): ضریب تغییر بار62
جدول(5-1): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور دو بانک خازنی69
جدول(5-2): مکان و ظرفیت بهینه ی نصب شده دو بانک خازنی69
جدول(5-3): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور چهار بانک خازنی72
جدول(5-4): مکان و ظرفیت بهینه ی نصب شده چهار بانک خازنی72
جدول(5-5): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور شش بانک خازنی75
جدول(5-6): مکان و ظرفیت بهینه ی نصب شده شش بانک خازنی75
جدول(5-7): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور هشت بانک خازنی78
جدول(5-8): مکان و ظرفیت بهینه ی نصب شده هشت بانک خازنی78
جدول(الف-1): اطلاعات مربوط به خطوط و توان های مصرفی شبکه ی نمونه88
فهرست شكل ها
شکل (1-1): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پس فاز6
شکل (1-2): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیش فاز6
شکل (1-3): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پس فاز8
شکل (1-4): نمایش مدل بار معادل فیدر شعاعی17
شکل (1-5): بهترین مکان بانک خازنی برای اصلاح ضریب قدرت18
شکل(1-6): مثلث توان19
شکل(2-1): ساختار شبکه ی عصبی34
شکل(3-1): مفهوم پایه ی الگوریتم PSO45
شکل(3-2): شبه کد گام 1 الگوریتم PSO47
شکل(3-3): شبه کد گام 2 الگوریتم PSO48
شکل(3-4): شبه کد گام 3 الگوریتم PSO48
شکل(3-5): شبه کد گام 4 الگوریتم PSO49
شکل(3-6): جمعیت بعد از چند تکرار در یک فضای دو بعدی50
شکل(3-7): شبه کد الگوریتم PSO51
شکل(3-8): فلوچارت حل نحوه ی بهینه سازی الگوریتم PSO53
شکل(4-1): حل مساله ی جایابی بهینه ی خازن با استفاده از الگوریتم PSO65
شکل(5-1): شبکه ی 33 شینه ی نمونه67
شکل(5-2): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان های شبکه در حضور دو بانک خازنی71
شکل(5-3): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان های شبکه در حضور چهار بانک خازنی74
شکل(5-4): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان های شبکه در حضور شش بانک خازنی77
شکل(5-5): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان های شبکه در حضور هشت بانک خازنی80
شکل(الف-1): شبکه ی 33 شینه ی نمونه87
